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地铁钢支撑受力计算

发布日期:2019年4月10日 浏览:222次
优化方案的分析计算,采用弹性地基杆系有限元模型来模拟基坑标准段围护结构在基坑开挖中的施工工况,由于它既能够考虑支挡结构的平衡条件以及结构与土的变形协调,分析中所需参数单一且比较容易确定,同时又能有效地记入基坑开挖过程中的多种因素的影响,钢支撑租赁的小编与你分享它的受力计算。



在弹性地基杆系有限元分析中,将围护结构沿墙体纵向取单位宽度,并将其视为一个竖放支承在开挖面一侧地层和支撑上的弹性梁,基坑开挖面以上的墙体根据要求剖分为若干段梁单元,支撑采用杆单元,基坑开挖面以下的墙体采用Winkler弹性地基梁单元模拟,地层对墙体变形的约束作用用一系列土弹簧单元来模拟,墙背作用的侧向压力按主动土压力计算,且基底以下侧向压力取定值[1~2]。




为了计入施工因素,考虑墙体受力和变形的继承性,本文采用荷载增量法进行计算。荷载增量法[3],是把每一施工过程所增加的荷载称为增量荷载,并作为外荷载作用于每一施工过程的支护结构,每一施工过程的结构由于支撑及土弹簧均发生了变化,因而其计算体系是不同的。增量荷载一般包括两部分,土压力增量和在上一过程已受力的土弹簧,本次施工将其挖掉时,应将其所受的力作为本次的荷载增量,反向作用于结构上,每一施工过程支护结构的受力和变形为前面增量计算结果的迭加。荷载增量法的内力及变形分析计算过程如图3所示。



根据上述计算理论,本文采用大型有限元软件ANSYS模拟围护结构的变形和受力,在进行单元划分时,把挡土结构的截面荷载突变处、弹性地基基床系数变化段及支撑的作用点处均作结点处理。在ANSYS 建模时, 弹性地基用弹簧单元COMBIN14模拟,开挖面以上的围护结构采用BEAM3梁单元,开挖面以下采用BEAM54 单元模拟弹性地基梁,钢支撑采用LINK1杆单元。


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